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Tidal Disruption Event

Sternentod durch Schwarzes Loch erstmals detailliert aufgezeichnet

Astronomen haben erstmals ein Tidal Disruption Event, bei dem ein supermassereiches Schwarzes Loch einen Stern zerrissen hat, vollständig aufgezeichnet

Columbus (Ohio). Die Milchstraße, wie auch die meisten anderen Galaxien des Weltraums besitzen in ihrem Zentrum supermassereiche Schwarze Löcher, die durch ihre enormen Gravitationsstrudel Gaswolken und Sterne anziehen und zerreißen. In der Astronomie wird ein solcher Vorgang als Tidal Disruption Event bezeichnet. Anschließend verbleiben lediglich leuchtende Gasklumpen und Strahlenausbrüche sowie energiereiche Teilchen vom einstigen Stern bestehen.

Beobachtet wurden solche Sternentode beziehungsweise Tidal Disruption Event bisher kaum. Dies liegt daran, dass in einer Galaxie von der Größe der Milchstraße solche Ereignisse nur etwa alle 10.000 bis alle 100.000 Jahre auftreten. Außerdem wurden in der Vergangenheit Tidal Disruption Event fast immer erst erkannt, nachdem der Stern bereits zerstört war und der freigesetzte Strahlenausbruch seinen Höhepunkt bereits überschritten hatte.

Netzwerk aus Teleskopen beobachten Sternentod

Wissenschaftlern der NASA, des Carnegie Institution for Science und der Ohio State University ist es nun erstmals gelungen ein Tidal Disruption Event an einem supermassereichen Schwarzen Loch fast vollständig aufzuzeichnen. Genutzt wurden dafür Teleskope des All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASASSN) Netzwerks, das den Weltraum ständig nach Sternenexplosionen beobachtet. Entdeckt wurde das Ereignis am 29. Januar 2019 im Mittelpunkt einer 375 Millionen Lichtjahren entfernten Galaxie.

Weitere Daten wurden durch das Weltraumteleskop Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) gewonnen, das zufällig den Ort der Sternenexplosion in seinem Blickfeld hatte. Anstatt das Ereignis erst im Nachhinein auswerten zu können, ist es so gelungen, die Beobachtung des Tidal Disruption Event bereits 42 Tage vor seinem Höhepunkt zu starten.

Aufzeichnungen erklären Physik während der Ausbrüche

Laut Thomas Holoien, Autor des im Fachmagazin The Astrophysical Journal veröffentlichten Papers „wurden nur eine Handvoll solcher Ereignisse bisher vor ihrem Höhepunkt entdeckt.“ Diese nun gewonnenen Daten werden laut dem Wissenschaftler dabei helfen, „die Physik solcher Ausbrüche zu verstehen.“ Außerdem kommt hinzu, dass das ASASSN-19bt genannte Tidal Disruption Event trotz der Entfernung von 375 Millionen Lichtjahren das bisher zur Erde am naheliegendsten Ereignis dieser Art war, das die Wissenschaft beobachten konnte.

Sternentod erzeugt viel UV-Licht aber wenig Röntgenstrahlung

Patrick Vallely, Co-Autor fügt hinzu, dass „die frühen TESS-Daten es erlauben, Licht aus dem Bereich sehr nah am Schwarzen Loch zu sehen – viel näher als jemals zuvor.“ Dies zeigte den Astronomen, dass bei einem Sternentod ein sehr gleichmäßiges Licht ohne starkes Flackern entsteht. Freigesetzt wird dabei vor allem UV-Licht. Röntgenstrahlung ist hingegen zur Überraschung der Forscher, trotz der enormen Energiemenge, die bei einem Sternentod freigesetzt wird, kaum vorhanden. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass die Röntgenstrahlung durch einen von der Erde abgewandten Jet gebündelt wurde, also doch in großen Mengen vorhanden ist aber nicht aufgezeichnet werden konnte.

Auch die Temperaturverteilung entspricht nicht den zuvor angenommenen Vermutungen der Wissenschaftler. Auffällig hierbei war, dass die Temperatur von etwa 40.000 Grad Celsius für mehrere Tage auf 20.000 Grad Celsius abgesunken ist. Anschließend stabilisierte sich die Temperatur jedoch wieder und auch die Helligkeit des Tidal Disruption Events nahm wieder deutlich zu.

The Astrophysical Journal, doi: 10.3847/1538-4357/ab3c66

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